CC BY
58и.Ш. гарифуллин, начальник отдела добычи и подготовки нефти и газа ОАО "АНК "Башнефть"
применение специальных погружных капиллярных устройств для предупреждения осложнений в скважине
На выбор запорной и регулирующей арматуры (ЗРА) влияют требования к ее характеристикам - к точности регулирования технологических процессов и к их стабильности. Реализация же этих характеристик зависит от работы навесного оборудования.
Для большинства нефтедобывающих компаний одной из главных проблем при разработке нефтяных месторождений является борьба и предупреждение образования осложнений в процессе добычи нефти, связанных с образованиями асфальтосмолопара-финистых отложений (АСПО), высоковязкой водонефтяной эмульсии, отложениям солей, коррозией глубиннонасосного оборудования, наличием сероводорода в добываемой жидкости. Осложненный фонд скважин, с выраженными признаками одного из видов осложнений или их комплекса, составляет практически одну третью часть эксплуатационного фонда скважин ОАО "АНК "Башнефть". В ряде случаев осложнения носят комплексный характер и многие существующие методы борьбы и предупреждения образования отложений не приносят ожидаемых результатов или вовсе являются неэффективными.
Следует также учитывать, что в современных условиях добычи нефти обязательным условием является ресурсо-сбережение, в результате чего повышение эффективности применяемых технологий - одна из приоритетных задач в любой сфере деятельности.
В настоящее время проблема предупреждения образования и борьбы с осложнениями в скважинах имеет целый ряд решений и различных методов:
ОсНГЖШ.Ге TeïHIIMMk'We \»Р¡1КIэристики ГШГрУЖН FJ V KÜLlHJJHpHblï шриипв
Д.1Н If. Ihllll. HIII4V ГНИИЙ LIC ЧИК|Ш11 Т |1 Л ня! |нгти жи.! СПКУ. '‘С hv fo.uw VlaiiryÉ 1 и iil ihii им к iiThlhpkk
1Г||.11РИИ.1еМ EMIQKIPH II JIKPI H«JC!I М
IÛO к|ТЧПи!И111Ш 11!>Л ИПрПП И_1С"И i
IIV 1Vpi|iJ >, IHV 11.41. lut 1Ы
по Г3|| .IIlîIIIII 1Ир>1М1-1М II liltî III». 1И 31 И.1С-11 Ы.1С|>к1>|| ИЛГНЩОСТП, СаММВМИфЫ H &101Я*ГШНМерЫ гщюшнивя
TlfAH 11ИМ.;К11С .lil|lilhi Itiplic I IIК 11
111.141 МКЯ.1 К H I.H? [.'F'Il'Hlli1 йснцннит m, ыы : - +i; «■, ( Oç 13. i; !*; *#.
üwiiRMbHwrfirHiiç контрольных жн.-и мн^ - 0,?i 0,75: JJi Kf; ÏJ. Лпмнныьпый mivipmiiiiih лиадетр ьипиллярни!. тр? Gt-к. чч, ne uciiet ■ J J+Û J, l'ftï-JMM IIC-.kEll rlï l';ll11 fi 1.1:1 pll'.'ll T|JS4KII - 5 >1 IJd.
Пр-3'ILiKTt Jli plipLSb ИСЧСПН- 2,5 JJI.
• физические методы, основанные на воздействии на среду магнитными полями с целью изменения физических характеристик, виброволновое воздействие и т.п;
• механические методы,основанные на удалении отложений с применением механических устройств -скребков на проволоке, штанговых скребков и т.д.;
• термические методы, основанные на периодическом удалении отложений с поверхности подземного оборудования закачкой в скважину теплоносителя (горячей нефти или воды с ПАВ),
индукционным нагревом глубиннонасосного оборудования и др. Несмотря на простоту технологии, метод довольно дорог (для осуществления технологии удаления АСПО затрачивается 15-20 тонн товарной нефти, используется до трех единиц спецтехни-ки, тысячи киловатт электроэнергии), кроме того, после тепловой обработки нефтью поверхность подземного оборудования оказывается сильно гидро-фобизированной, что способствует быстрому нарастанию АСПО;
• химические методы, основанные на применении химических
реагентов-ингибиторов для предупреждения и борьбы с осложнениями, - периодическая заливка химреагентов в затрубное пространство, задавка в пласт, дозирование посредством глубинных дозаторов и т.д.
Кроме того, применяются различные комбинации физико-химические, термохимические методы и другие, сочетающие комплекс действующих факторов.
Борьба с осложнениями в скважине сводится к периодическому применению различных методов, которые
ОАО аПьлтаьскмй т тур&смсканнчссннй зааод»
к&мисрм "
YKPPOCM ЕТА Л Л
ОАО иНПДО Æ] ВНИИ- OUI компрвсСормаш^
Компрессоры ддн нефтегазовой промышленности серийного производства:
УсГПЧЛЕНИ компрессернърс першнбвые: газовые ы ран цишпдлью 1хрни Г Lu дншмтии парм уипнп^шроднгн mue ¿и «ншпн йазы н виигантшп □ -сила ярсирпрр*. Устатякн п.-ни--■ nkvnn и НЕфтплпрпрлйатыым^! аппедн.
Усонавкчадипрмсоцныесернн rv длнешатня
ГЯрПИуГЛЕВеЖфВДНЬГТ ГЙЗПП
ИрНМПИПЮТСИ Н4 гаинзип^чртп^ын Ч17НКПП пп пеепыни
fcfdrujHK 1.MÙHJh-ЁуГа HUbDi; СМйСЁЙ. ТЁМйШИеСНИ иСГШЬЗрЮТСЯ:
■ п рпжшцк спит жидкий фрикции met одли пы.плплипания
■ В решим* йТНЗЧНн парой ni' енчК 1йй
Не редвнжные я эотнн т не мбраннъге ко ил рессорные ста ним н
давОДЦЕХйн I а зоэир.и-нч 1в лита, дня(фЕДОфглденш! н т^ШсИнягширпкв ШАХНИ ч йДОГПЁЧе-ННЯйЁЭйИВСНОСП'ББдеМА ГОДНЫХ (избег
П&иедвижмме "ОМЦресССрН^е СТЯНЦИН специального НДОМЧСКИН С Д.Ч1.-.1Т ним иЫнЁМннА дц Э 50 *1 £/сы' длн рШНП нЁфтнньи н 1*»иых СкЫиН. инкймАийПы! и^яйНраАьнш ГЁЭйИрйЬбАЫЁ,
Пеоедвижиые сваренные и насасные ягреряты.
У С1 ап и и пн м и^лиичи и 1 и I ильм ыи на баЭЁ цешройежньк «пар в та ум
^ ЙЧНЕТИН ЛДЗЕЯИЬИ ТОПЛИВ.
ПРОИЗВОДСТВО МАШИН СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИИ
• ПРОИЗВОДСТВО -ПОСТАВКИ »КОНСУЛЬТАЦИИ »ГАРАНТИЯ1 * СЕРВИСНОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ
Концерн хУНРРОСМЕТАЛЛо Центральный офис; 40020 Ука-аша. 1. Сумы, Курени н пр., й ■ПП.; -ЗА (ОЫЗ) ги-Ш, 214-139 д-тз||' гпт ил ПРЕДС ТА БИТ ЕЛЬ С ТБО В КАЗАХСТАНЕ: СП ТОО вКазномпрессормаш* Ü1MQ0 г. Астпип. уп. Ирччино и 11. ВГ1-19 ■™Р : *Т (7172) Э*-1Мв; R^rviil- kkm kT^nhk ni ПРЕДСТАВИТЕЛЬСТВО В РОССИИ: СП ООО «ОрепкрмррессЕфмашп ЭОЙКО г. Орем. цп. ЕДдетасы. л. Тс топ 47(4ВВД4М1-ЭТ ИТ>яН; ^©лгвкотргржетпззЬ.ш
II;'.-МЛН 1.1 ¡1.1 Маи И иЬ1.1ф1Мм1:М1М II
<м ш I л путчи
Дппмропп II нп- п чмтярялг ИИЖП
с-пуск? Ч*1И№-? ЛО
интервала
Перфй^ЦИи
ИКПЛЖНИЛ, ий|||»^ 1П1КМ 11111 ЦН' II Л1К1Г.|
принт
УСЛОВЧНЕ »оЭтчсния-
1 >г.Т1нлпка ^афашннн ■ г иралтнтпп
2 Милпг ичпг «чл ппулвп
* ^-------ШГО!
4Щяшыя ШН11ИЧ
5. В ш ОЬ <11V 40 Р *« н
т и«и я ¿до а г да 7.НКГ
4 КЛПНППЯрНО? >[Тр['Н-:Т[Е'
■» ивнгр*гтч(> ИП
1?. КпыГ1 лпп -¡р-л.-лннп |р,-нппигнг,г,--
|н|нк|-
1|.йЛрВГНЫ1Л К11ВПЛН и.^11 ЛН^НЧНкГ- нуфи 11ШМИШ и1йн1лш>| мрнициин
14.ХЭД£ГйЬН1 Н1 НкГ 1S.Ii>:-: Е.сйсанмн'спы1Ь|Щ*
2лем»нг4нн 1ЬГрп труЛа нит с по »■■■■■ни
11|Л11Н 1ииа.1Ы[;1И £¡1*. ни .ими [>иш ли н у. н |.ь. и :1*и 1П. ийщ|Н кн N н ии-пни ч и ■.Iп"я1нним ик-к11:11111>:-1ни ркн
к£
~\
_А
ТЖ
£
Дгпирппанис и б
иитсрплл ИНЖБ
ьпусма нл&ои до Б *
интервала
перфорации 11 ■■ I
12 >■11
13 —
14
15
-М
УСП0"М1Игдк>ЗН*чснич-
I Кгтрн-П(||р ЛП1НППР
^Ыьпл'ж-мквнн тру£м ^ Оирл шы мигйн '■ "нинннр.'.'г^н НН11и 5 Ушы;н.:ч й|МП^рй Ы|^П1|М1йр И КТ
тЛэ(л^тзл= <о:г.'й1|НД капллппрпйго утрйклв
и *!■? п “ п.г^**:о ц': чм й пжпл В <Х'[ЧР-Ч-|М ктпзн
Г -ЦГ1|(--Т:,.Ч-ЬЛП 1Ж)фТ?
11 Мрэпптичр тру^З
17НК1Х1
лпг-г-рппрнмпппы
1 1_| Н Н Г11 НI -=31.1 нясжз
М Ь;нмнмпн|:н1:н ^грйн^Гий
1 Е Т||:|:: и лацуна шпьшан
иЛЕМЁНППИИ
ФУ?1 ИНГ 1. ИЛуйфйрНчК.№м
устраняют последствия осложнений, а не их первопричину, период и издержки на проведение данных методов, как правило, зависят от скорости образования осложнений. В связи с этим с точки зрения технологической эффективности и экономии затрат при эксплуатации осложненного фонда скважин наиболее рационально применение методов предупреждения образования осложнений. Наиболее простыми и успешными методами для предупреждения образования осложнений являются различные технологии, базирующиеся на использовании химических реагентов-ингибиторов. Эффективность технологий применения химических реагентов-ингибиторов существенно зависит от точной и надежной дозировки выбранного реагента в заданную точку скважины. Широко применяемые в промысловой практике технологии, при которых химические реагенты закачиваются в межтрубное пространство, не дают гарантии постоянного и точного дозирования реагента в глубинно-насосное оборудование. Это связано с высотой и колебаниями динамического уровня, плотностью жидкости в межтрубном пространстве выше приема насоса, наличием зоны разгазирования, плотностью химического реагента и его растворимостью в нефти и т.п.
В этой связи в ОАО «АНК Башнефть» разработана и защищена патентом конструкция и технология адресного дозирования, обеспечивающая подачу реагентов в заданную точку скважины с целью предупреждения образования осложнений, налажено производство комплекса технических средств для дозированной подачи реагентов. Для применения на скважинах, оборудованных насосами с погружным электроприводом, разработан специальный погружной кабель с капиллярной трубкой СПКУ-301, представляющий собой трехжильный бронированный кабель для питания электропогружного двигателя с одной полой полиэтиленовой трубкой под общей броней. Для применения на скважинах, оборудованных штанговыми насосами,
0.бе.СПечеНИЯ|П0ДГ10Ш0ВКИ I
месторождений | к разработке
технологииххлвека!
Полныйкомплектлицензий
Гипронг-Экот
Комплексное про.ектир.ование1 обустройства! месторождений нефти и газа»
_ современна« у ЗЛО «ГйПрОНГ;Дро^ного ЙНСТИЯ«
модель ^доставление
г ТюМеНЬ’X до.41^2> Ф -
Наши пров^иий.
Обустройство,ме отранспорта,
|а„сГно-Палья"о=«ое
Западио-Могутлорское
Каменное (Юго
Крапивенское
Го^сере^«-
ПпГВХкартоаь»ское рославльское Славинское Талинское
разработан капиллярный рукав с полыми трубками из полимерного материала в единой бронированной оболочке КР-3, позволяющий подавать различные виды химических реагентов в заданную одну или несколько точек скважины и одножильная капиллярная трубка КР-1, представляющая собой полую трубку из полимерного материала. Конструкция капиллярной трубки рассчитана на работу в условиях температур до 90оС и перепаде давления до 5 МПа. Для условий с повышенными температурами капиллярная трубка и материал изоляции токоведущих частей изготавливаются из блок-сополимера пропилена, что обеспечивает надежную работу кабеля при температурах до 130 оС.
Специалистами ОАО "АНК Башнефть" разработана конструкторская и техническая документация на изготовление комплекса технических средств дозированной подачи реагентов и инструкция на применение технологии по предупреждению осложнений на подземном оборудован и и скважины с дозированием химреагентов в заданную точку скважины по капиллярному каналу при эксплуата-
ции скважины насосами как с погружным электродвигателем,так и с поверхностным штанговым приводом. На иллюстрациях представлены принципиальные схемы обустройства скважины и дозирования химических реагентов в скважину при различных способах ее эксплуатации. В зависимости от технологической необходимости возможно дозирование в интервал перфорации
Дозировочные насосы и установки
ООО 3 '.ШН тчпг.втлЛгмНАн.сап
(436) де ш|
(49Б) 5Е4-ВВ-0а и ни
1 рнл млоо*
продуктивного пласта, на прием погружного насоса, в интервал образования отложений внутрь НКТ с использованием эксцентричной муфты с обратным клапаном, что особенно актуально для скважин, осложненных АСПО,образование которых в основном происходит во внутренней полости НКТ в интервале нарушения термодинамического баланса, чему соответствует интервал 500-600 метров для месторождений Башкирии.
Как видно, данная технология обеспечивает доставку химического реагента непосредственно в требуемую точку ввода с наиболее эффективной дозировкой, при этом реагент не расходуется на насыщение столба нефти в затрубном пространстве скважины, адсорбцию его на поверхности обсадной колонны и наружной поверхности НКТ. Тем самым достигается наиболее экономичный расход его исключительно на конкретные технологические цели (ингибирование с целью предотвращения образования стойких эмульсий, отложений парафинов, солей и т.п.) и обеспечивается наибольший эффект от применения химического реагента.
УДЕЛЫ«» НМЯЧГГГЮ тгрннчиш И ШЧ1ГЧНК1Г1 вбряботок .141 II 11«ЛС
ШШ: фг'ИЫЫ [UMIIt.ll.4mL Л фЕЧ.'13Ш11 ИМНртШИШ ■НИГрт^Н.ЧШНЕ клш.мнрпих
ргтроДОТЯ» 4НКр./ГКРг
I I **
£ III
п
Зэ сэпгыпщ* гаадо е>+?л^-и"
Тй1мйлагн4
ЗЬююльэпдой ГОД ГЧКГВ :*+?,Ш№УП 1нй*йГ£-Г*
Нйрайигка 1101 (н кал (ил фгмш среияснн* оДдр^лммшил тил1гмй
ДЯ 111|МКПЛ1М19 С ■ 1|ПТШ,Ш,иШ,Ч к'!11111.1 Г,11>111|| V \ С 1 |141>Н С I П. П. I.
?
1 ь
V
£ О
;;
31«
Ягз ЯОДРРЧГЛ ТЧЗМПОПМ
I !куч вншцичип тачюпопк
Применение технологии дозирования реагента с использованием капиллярных устройств позволяет:
• оперативно изменить дозировку реагента;
• гарантировать доставку химического реагента в требуемую точку скважины;
• повысить наработку скважины на отказ;
• экономить дорогостоящий химический реагент за счет доставки его непосредственно в требуемую точку ввода с наиболее эффективной концентрацией и дозировкой.
Впервые внедрение данной технологии начато в ОАО "АНК "Башнефть" в 2003 году. В ходе опытной промыс-
ловой эксплуатации технологии на осложненных скважинах ОАО "АНК "Башнефть" были выявлены и устранены основные недостатки и несовершенство конструкции,связанные в основном с отсутствием единого комплекта оборудования для внедрения данной технологии.
На начало 2008 года количество скважин,оборудованных технологией дозирования посредством капиллярного рукава, в ОАО "АНК "Башнефть" составило 172 скважины, в числе которых эксплуатируются с применением насосов с погружным электроприводом 93 скважины, штанговых насосов - 79 скважин.
При этом для оценки эффективности применяемых технологий по предупреждению осложнений в добыче их планирования,детального анализа, подбора соответствующих химреагентов и сопровождения процесса эксплуатации все технологические параметры по осложненной скважине отражаются в программно-технологическом комплексе «Технолог».
Технология дозирования посредством капиллярного устройства применяется в ОАО "АНК "Башнефть" для предупреждения образования осложнений АСПО на 76 скважинах (44% от общего фонда оборудованных технологией), эмульсии - на 45
Причин и|и|нчь-л1м,мн1и ш ниц.финны ■ и\НН|.МП ни
ни скважнии^ ОЛО «.ДНК чЕшиисф! ы>
Гм/оштчиж ицфямшяла ¿|\1|1Л».1 АТч.'.^.Т,' н|^1ЖиН|1-<1 . (*« к" гтч*. т 1'тч п»
ле II Иг 1 ||'Л|||' | Н1К.'Г N114 |||Е МИН 111411*
Г ноп"1 1МИ.11, ;11 лит 11 [13 1111 II
Мн.: Ч^МИИ-ЧИМИН- [MJ4H.iII.1' ЮИфППП, кГ.'Ггг 'Jxi.Hi/IIUi' А£ТЮГ ОЧП-2ЙА / 3,7
фк. ы^/сут/Ош, т.'ПТ а -1.9 ИЛ М
^й-ишсстги тср-чичсскт: и 1IIЧII Н|П():|VII1 № В 10.1 Л Я И
Эотщуягаитниыс ИЛГрАТЫ нм бирид Г III.IL' | | ЛИ'-Л.ШШг: i-k.1i>:* не мин. тьк. руИтсП п 101 134,3 Н^5 351,4
ИлрлГнкгкз пи гатиъ, гу 1 ИЛ н ги4| 11» с М.135*6л.
скважинах (26%), солей - на 28 скважинах (16%), коррозии глубинного оборудования - на 23 скважинах (14%).
В результате внедрения технологии снижение числа термических и химических обработок на оборудованных скважинах по ОАО "АНК "Башнефть" снизилось с 766 до 89 операций в год. В удельном соотношении снижение числа мероприятий по борьбе с осложнениями по оборудованным скважинам ОАО "АНК "Башнефть" составило с 4,4 скважино-операции в год до 0,51 скважино-операции в год (снижение более чем в 8 раз). При этом наработка на отказ скважин, оборудованных технологией дозирования посредством капиллярных устройств, в среднем по ОАО "АНК "Башнефть", увеличилась с 316 до 675 суток (более чем в 2 раза).
В качестве частного случая приведен пример эффективности внедрения технологии на двух скважинах ОАО "АНК "Башнефть", из которого прослеживается снижение числа термических и химических обработок и соответственно снижение эксплуатационных затрат.
Из сравнительного графика изменения удельного расхода химического реагента в зависимости от вида осложнения видно, что при применении специальной технологии дозирования через капиллярную трубку происходит снижение удельного расхода реагента при предупреждении образования эмульсии более чем на 58%, снижении коррозионной активности среды - на 41%, предупреждения образования отложений асфальтосмолопарафинов - на 38%, отложений солей - на 28%. Ориентировочный расчет удельной экономии затрат в год за счет снижения удельных расходов реагентов до и после внедрения технологии по ингибиторам АСПО равен 3,7 тыс.рублей/скв. в год, деэмульгаторам 48,5 тыс.рублей/скв. в год, ингибиторам солеотложения 8,9 тыс.рублей/скв. в год, по ингибиторам коррозии 7,14 тыс.рублей/ скв. в год.
Технология постоянного дозирования химических реагентов в заданную
точку скважины с применением капиллярных устройств ОАО "АНК "Башнефть” имеет немало аналогов как в России, так и за рубежом, информация о которых периодически публикуется в отраслевых изданиях и литературе, однако наиболее выгодным отличием технологии, используемой в ОАО "АНК "Башнефть", является низкая стоимость комплекта оборудования для внедрения адресного дозирования при условии обеспечения высокой эффективности.
В результате проведенной работы ОАО "АНК "Башнефть" получила технологию, способную значительно сократить затраты на предупреждение образования осложнений в скважинах и увеличить наработку на отказ осложненных скважин. Несомненно, технология постоянного дозирования химических реагентов-ингибиторов в заданную точку скважины с применением капиллярных устройств эффективна и экономически целесообразна как при эксплуатации скважин штанговыми, так и погружными электро-приводными насосами.
Обзор технической литературы в области развития технологий предупреждения и борьбы с осложнениями в скважинах позволяет с уверенностью утверждать, что применение капиллярных устройств в условиях роста числа осложненных скважин является приоритетным направлением развития для всех нефтедобывающих компаний. Учитывая большой опыт ОАО "АНК
"Башнефть" в разработке и эксплуатации технологии адресного дозирования с применением капиллярных устройств как нефтедобывающей организацией, имеющей непосредственное отношение к проблеме в повседневной деятельности, выбор технологии, предлагаемой ОАО "АНК "Башнефть", может явиться наиболее оптимальным решением.
